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1、第九章醇 酚 醚任課教師:曾向潮生科院 化學(xué)系第九章醇酚醚第一節(jié)第二節(jié)第二節(jié)醇酚醚第一節(jié)醇(一)醇的分類(lèi)、同分異構(gòu)和命名(二)醇的結(jié)構(gòu)(三)醇的(四)醇的物理性質(zhì)(五)醇的化學(xué)性質(zhì)(六)多元醇醇和醚可以看作是水分子中的氫原子被烴基取代的化合物:H-O-H水R-OH醇R-O-R醚(一)醇的分類(lèi)、同分異構(gòu)和命名醇的分類(lèi) 按與OH相連的碳原子的類(lèi)型分:伯、仲、叔醇。CH3CH3COHCH3叔醇OHCH3CH2CHCH3CH3CH2CH2CH2OH伯醇仲醇 按R的不同分:飽和醇、不飽和醇、芳香醇。CH2OHOHOHCH3CH2CH2CH2OHCH3CH=CHCH2OH飽和醇不飽和醇芳香醇醇的異構(gòu)有碳架
2、異構(gòu)和官能團(tuán)位置異構(gòu)。醇的命名有習(xí)慣命名法、衍生物命名法、系統(tǒng)命名法。系統(tǒng)命名法:以醇為母體。選擇含有OH的最長(zhǎng)碳鏈為主鏈,從靠近OH的一端開(kāi)始編號(hào),把支鏈看成取代基。例:1234564321CH3CH-CH-CH2CH2CH3CH3CH2CH2CHCH2CH2CH2OHCH=CHOHCH2CH2CH32653-丙基-2-己醇4-丙-5-己烯-1-醇(選擇含-OH和雙鍵的長(zhǎng)碳鏈為主鏈)OH 321 21CH=CH-CH2OHCH-CH3CH2CH2OH123-苯基-2-丙烯-1-醇(俗名:肉桂醇)2-苯乙醇1-苯乙醇(苯基做為取代基)(二)醇的結(jié)構(gòu)醇分子中氧原子采取不等性sp3雜化,具有四面體
3、結(jié)構(gòu):O:2s2 2p 4雜化OHRpssp3由于氧的電負(fù)性大于碳,醇分子中的C-O鍵是極性鍵,ROH是極性分子。(三)醇的(1) 烯烴水合法(甲)間接水合法(乙)直接水合法(丙)硼氫化-氧化反應(yīng)(2) 鹵代烴水解(3) 從Grignard試劑制備(4) 醛、酮、羧酸和羧酸酯的還原(三)醇的(1)烯烴水合法(甲)間接水合法OHRCH-CH3 + RCH-CH3OSO2OH酸式硫酸酯H ORCH=CH2 +濃H2SO4 2H2SO4(稀)(馬氏規(guī)則)(乙)直接水合法H3PO4/硅藻土RCH-CHRCH=CH+H O(馬氏規(guī)則)322OH(R=H,CH3)(丙)硼氫化-氧化反應(yīng)四氫呋喃H2O2/O
4、H-RCH=CH+ B H(RCH2CH2)3B三烷基硼RCH2CH2OH1 醇22 6。特點(diǎn):順加、反馬、不重排!OH HH HO B2H6H O /OH-+2 2(順加、反馬)CH3HCH3CH3 HB2H6H2O2/OH-(CH ) C-CH -CH OH(反馬、不重排)(CH ) C-CH=CH3 3223 32硼氫化反應(yīng)操作簡(jiǎn)單,產(chǎn)率高,是制備伯醇的好辦法。(2)鹵代烴水解NaOH/H2O。RXROH(3 RX易消除)。(1 、 2 )(1 、 2 )例:NaOH/H2OCH =CH-CH OHCH =CH-CH Cl2222or Na CO /HO232丙烯自由基氯化得(3)從Gr
5、ignard試劑制備d-OOMgXOHR-CRR OHR-CH-RR-CRRR-+C-R(酮)d叔醇OOMgXR-CH-RR-C-H(醛)OH-C-H(甲醛)d-Rd+MgXH O/H+干醚2+仲醇Cd+R-CH2-OMgXR-CH -OHHCH2多一個(gè)碳的伯醇R-CH2-CH2-OH多兩個(gè)碳的伯醇22O-dR-CH2-CH2-OMgX(環(huán)氧乙烷)例:OHCH3CH2CH2CH2CCH3CH3OCH3-C-CH3(1) 干醚CH3(CH2)3MgCl+(2) H2O/H+(1) 制 1o 醇HR-C-OMgXOH+ H2O 無(wú)水乙醚RCH OHa.RMgX + H-C-H2HH+ H2O 無(wú)水
6、乙醚MgCl + HCHOCH OH2 在格氏試劑烴基上增加一個(gè)碳原子O 1)無(wú)水Et2Ob.CH CH CH MgBr +CH CH CH CH CH OH322322222) H O+3 在格氏試劑烴基上一次增加兩個(gè)碳原子。(2) 制 2o 醇RRCHOHORR-CH-OMgXH+ H2O 無(wú)水乙醚a(bǔ).RMgX + R-C-H CH3H+ H2O CH MgCl + CH CHO 無(wú)水乙醚CH2CHOH 23 b. 甲酸酯與格氏試劑反應(yīng)OCH3CH3CHCHCH3CH3CHMgBrCH3CH CHCHOOMgBrOC2H5 無(wú)水乙醚CH+3OC2H5CH3CH3CH3CH3CH3(CH3)
7、2CHMgBrH+CH CHCHOCH CHCHCHCHCH CHCHCHCH33333H2OOMgBrOH醛活性大于酯。原料用量:甲酸酯格氏試劑= 12(mol)c. 一取代環(huán)氧乙烷與格氏試劑反應(yīng)(SN2過(guò)程)OHO OMgBr Et2O CH CHCHH+ CH CHCHMgBr + CHCHCH233223H2O (3) 制 3o 醇a. 格氏試劑與酮反應(yīng)OOH1)Et2OC-CHC-CH CH+ CH CH MgBr 32332H O+ 2)3CH3b. 格氏試劑與羧酸酯反應(yīng)OOMgBrCOC2HH3CCH3 MgBr +COC2H5OOHCCH3MgBr1)CH3CH3CCH32)H
8、3O+5設(shè)計(jì)合成路線(xiàn)逆合成法表示步驟方法是用一個(gè)空心箭頭目標(biāo)分子前體由目標(biāo)分子指向前體C6H5CH3CH2CCH2CH3OHC6H5O方法一:CH3CH2CCH2CH3OHCH3CH2CCH2CH3+C6H5MgBr C6H5O方法二:CH3CH2CCH2CH3CH3CH2CC6H5+CH3CH2MgBr OHC6H5O2CH3CH2MgBr + C6H5-C-OCH3方法三:CH3CH2CCH2CH3 OH二醇的制備OH H1) RCO3H1)烯烴的氧化2) H3O+KMnO4(冷) OHHHH2)水解OHHORCHOHCHRXRCHOHCHROHOH- H+H2O RCHCHRORCHXC
9、HRXRCHOHCHROH-RCHOHCHROHOH(4)醛、酮、羧酸和羧酸酯的還原O。醇)HRCHORCH OH(12OH。醇)HRCRRCHR(2H=H2/Ni, Na+C2H5OH,LiAlH4, NaBH4, AlOCH(CH3)23 等還原雙鍵不還原雙鍵例:H2/NiCH3CH2CH2CH2OH正丁醇CH CHCHCHO3NaBH4/H+CH3CHCHCH2OH巴豆醇巴豆醛酯容易被Na+C2H5OH還原,但不易催化加氫:ONa+C2H5OHRCORRCH OH+ROH2醇)。(1ORCORH Ni 2高溫RCH OH+ROH2醇)。(1羧酸最難還原,只能被LiAlH4還原:(1) L
10、iAlH4,乙醚(CH ) C-COOH(CH ) C-CH OH3 33 32(2) H O,H+,92%2(四)醇的物理性質(zhì)沸點(diǎn)與相對(duì)分子質(zhì)量相近的其他有機(jī)物相比,醇的沸點(diǎn)較 高。如:。CH OH(M=32)b.p65 C3。b.p=153.6 C。CH CH(M=30)b.p-88.6 C33原因:ROH分子間可形成氫鍵:(正如水的沸點(diǎn)反常高一樣)RRRRRHOHOHOHOHO溶解度醇在水中有一定的溶解度。C3以下醇與水混溶,C4以上隨C數(shù),溶解度。原因:a. 醇與水可形成分子間氫鍵:HRRRHHOHOHOHOHOb. 隨C數(shù),R在ROH中比例,而R一般是疏水的。(五)醇的化學(xué)性質(zhì)(1)
11、 與金屬反應(yīng)(2) 鹵代烴的生成(甲)與氫鹵酸的反應(yīng)(乙)與氯化亞砜及鹵化磷的反應(yīng)(3) 與無(wú)機(jī)含氧酸的反應(yīng)(甲)與硫酸的反應(yīng)(乙)與硝酸的反應(yīng)(4) 脫水反應(yīng)(5) 氧化與脫氫(五)醇的化學(xué)性質(zhì)(1)與金屬反應(yīng)極性鍵,可異裂活潑氫,有酸性,極性鍵,可異裂活潑氫,有酸性PKa=14HOHd+但酸性更弱(R斥電子)ROd-Hd+d-PKa=15-181 H2ROH+NaRONa醇鈉+2反應(yīng)活性:2ROH+Mg(RO)2Mg醇鎂+H2(1)(2)隨R,反應(yīng)活性。CH3OH1 2 3 ROH6(CH3)2CHOH+ 2Al2(CH3)2CHO3Al + 3H2(三)異丙醇鋁反應(yīng)的意義: 實(shí)驗(yàn)室銷(xiāo)毀金
12、屬鈉; 異丙醇鋁是常用的還原劑,乙醇鈉是常用還原劑、強(qiáng)堿。醇鈉遇水即水解:RO-Na+ + HOHNa+OH- + ROH較強(qiáng)酸較強(qiáng)堿較弱酸較弱堿(1) R斥電子(2) 酸性:HOHROH但工業(yè)上生產(chǎn)醇鈉,不使用昂貴的金屬鈉,而是利用上述平衡反應(yīng):Na+OH- + ROHRO-Na+ + HOH較強(qiáng)酸較強(qiáng)堿較弱酸較弱堿加苯帶走水!使平衡朝著生成醇鈉的方向進(jìn)行。(2)鹵代烴的生成(甲)與氫鹵酸的反應(yīng)ROHHXRX+H2O(可逆反應(yīng))X-H+。R-OH21 醇:SN2歷程:R-OHRX差的離去基團(tuán)好的離去基團(tuán)X-H+-H2Oo 。+R+R-OH2、2 醇:SN1R-OHRX3正碳離子反應(yīng)活性: H
13、I HBr HCl; (原因:酸性:HI HBr HCl)例:CH3(CH2)3IHI+ H2O濃H2SO4CH3(CH2)3OH+HBrCH3(CH2)3Br +H2O無(wú)水ZnCl2HClCH3(CH2)3Cl +H2O 烯丙醇( 或芐醇) 3ROH 2ROH 1ROH CH3OH(原因:C+的穩(wěn)定性:烯丙基正離子 321CH3+)CH3CH3無(wú)水ZnCl2CH -C-Cl + H OCH -C-OH+HCl。32320 C,1min例:CHCH33OHCl無(wú)水ZnCl2CH CH CHCH+ HClCH CH CHCH+HCl。32332320 C,10min無(wú)水ZnCl2CH (CH )
14、 OH + HClCH (CH ) Cl + HCl。32 332 320 C,1h不反應(yīng)加熱才反應(yīng)!濃HCl/無(wú)水ZnCl2 盧卡氏試劑,可用于區(qū)別伯、仲、叔醇:。1 ROH()加熱才反應(yīng)!。盧卡斯試劑RCl(混濁)(慢)片刻混濁(快)立刻混濁2 ROH3 ROH室溫。醇與HX反應(yīng)時(shí),常伴有重排現(xiàn)象:CH3CH3CH3HBrCH -C-CH CH+CH -C-CH BrCH -C-CH OH3233232BrCH3CH3(主要產(chǎn)物)(次要產(chǎn)物)原因:CH3CH3CH3-C-CH2OH CH3a-C上有大的R ,不利于SN 2CH3H+-H2O。+CH3-C-CH2 OH2CH3 +CH3-C
15、CH2(1 C+)CH3CH3CH3CH3重排Br-CH -C+CHCH -CCHCH -C-CH CH3232323CH3遷移+CHCH3Br3。+。+3 C1 C(主要產(chǎn)物)更穩(wěn)定Br-CH3CH3-C-CH2Br (少) CH3CH3CH -C+CHCHCH3CH3+-H O H 2CH -CCHCHCH -CCHCH例2:333333HHOHHOH2。+2 CCH3CH3重排- ClCH3-CCHCH3 HCH -CCHCH33H遷移+Cl H(主要產(chǎn)物)。+,更穩(wěn)定3 C(乙)與氯化亞砜及鹵化磷的反應(yīng)RX+P(OH)3。(制低沸點(diǎn)RX)PX3PX5b.p 180 C(分解)ROH+R
16、X+POCl(制 高沸點(diǎn)RX)3。b.p 105.8 CRCl+HCl+SO2ROH+SOCl2(重要!操作簡(jiǎn)單,產(chǎn)率高)(3)與無(wú)機(jī)含氧酸的反應(yīng)(甲)與硫酸的反應(yīng)CH3O H+HOSO2OHCH3OSO2OH +硫酸氫甲酯酸性硫酸酯H2O減壓蒸餾CH3OSO2OCH3硫酸二甲酯+H2SO4CH3OSO2OH+HOSO2OCH3(甲基化劑,劇毒)NaOH-Na+CH OSO OHCH OH+H SOC H OSO12 25212 25月桂醇2412 253硫酸氫月桂酯酸性硫酸月桂酯十二烷基硫酸鈉(洗滌劑、乳化劑)硫酸二甲酯是一個(gè)很好的甲基化劑:OCH3OH(CH3)2SO4(產(chǎn)率很高)CH3C
17、H3(乙)與硝酸的反應(yīng)CH2O-HCH2ONO2CHONO2 CH2ONO2油OOCHOH+3HO-N+3H2OCH2O-H、心血管擴(kuò)張藥民用CH2OHHOCH2-C- CH2OHCH2OH季戊四醇CH2ONO2O2NOCH2-C- CH2ONO2CH2ONO2+4HONO2+4H2O硝酸季戊四醇、心血管擴(kuò)張藥CH3OH+HONO2CH3ONO2+H2O火箭推進(jìn)劑(4)脫水反應(yīng)醇在質(zhì)子酸(如H2SO4,H3PO4(或Lewis酸(如Al2O3)的催化作用下,加熱可發(fā)生分子內(nèi)或分子間的脫水反應(yīng),分別生成烯烴或醚,這里主要討論分子內(nèi)脫水反應(yīng)。例如:。,濃H2SO4170 CCH3-CH2-OHCH
18、2CH2。3,350或 Al OC2b b66H2SO4CH CHCHCHCH3CH2CHCH3OHSaytzeff規(guī)則()100 。33C2-丁烯(主要產(chǎn)物) bb 酸 CH2-CH-CH3OHCH=CHCH31-苯丙烯(主要產(chǎn)物)(Saytzeff規(guī)則) 醇脫水的特點(diǎn): 酸性介質(zhì)中進(jìn)行, 遵循Saytzeff規(guī)則,有重排(Why?E1歷程!)。HH+-H2O(慢)+CH3CH2CHCH2例1:CH3CH2CH2CH2OHHCH3CH2CH2CH2OH2。+(1 C)-H+重排CH CH C+HCHCHCH=CHCH+CH3CH2CHCH2333231,2氫遷移。+(主要產(chǎn)物)+(2 C )
19、(1 C)-H+CH CH CHCH32(次要產(chǎn)物)2CH3CH3CH3重排 酸例2: CHCH CHCHOHCH CH CHCHCH CH C-CH32232232 +3+1,2氫遷移。+。+(1 C )(3 C )-H+-H+CH3CH3CH3CH=C-CH3(主要產(chǎn)物)CH3CH2C=CH2(次要產(chǎn)物)CH3CH3CH3重排CH -CCH-CH CH酸CH -CCH-CH例3: CH -CCH-CH3333+1,2甲基遷移33+CH3CH3 OH3。+(3 C+)(2 C )-H+-H+CH3CH3-CCH3CH3CH3-CCH=CH2C-CH3 CH3(主要產(chǎn)物)(次要產(chǎn)物)若采用氧化
20、鋁(非質(zhì)子酸)為催化劑,醇在高溫氣相條件下脫水,往往不發(fā)生重排。例如:75%H2SO4CH CHCHCH。33140 CCH3CH2CH2CH2OHAl2O3CH CH CH=CH。322350 CCH3CH3Al2O3CH -CCH=CHCH -CCH-CH+ H O32233氣相,DCHCH3 OH3(主要產(chǎn)物)(5)氧化與脫氫氧化: 1醇氧化得醛,醛不穩(wěn)定,易被氧化成酸,要及時(shí)蒸出:。b.p 78.5 C。b.p 118 C。乙醇乙醛b.p 21 C乙酸OORCOOH酸,沸點(diǎn)高RCH OHRCHO2。醛,沸點(diǎn)低1 ROH及時(shí)蒸出RCHOO=KMnO4、K2Cr2O7+H2SO4、CrO3
21、+C5H5N/HCl、新生MnO2PCC伯醇氧化為醛烯丙醇氧化成醛通用2醇氧化得酮:3醇不易氧化:為使伯醇和仲醇氧化成羰基化合物,可采用一些弱的氧化劑或特殊的氧化劑如沙瑞特試劑(PCC)、MnO2等。PCCn-C HCHO(PCC = CrO+ 吡啶)n-C HOH例1:7 158 173CH Cl22MnO2 CHOCH OH例2: 2CH2Cl2CH3CH3CH CH=CHCH=CHC=CHCH OHMnO2,石油醚例3:CH CH=CHCH=CHC=CHCHO。3324h,20 CCH3CH3CrO3/稀H2SO4例4:CH3COCH3HOO選擇性氧化劑MnO2b-C為不飽和鍵的1o、2
22、o醇。雙鍵保留。產(chǎn)物:醛或酮。CH2OHC CMnO2CHOCCCCCRCHOHROC CMnO2CrO3吡啶(沙瑞特試劑)、 CrO3H2SO4(稀),分子中雙鍵、三鍵可保留。CH2OHCHOCrO3-2C5H5NOHOOOOO伯醇, 仲醇, 叔醇CrO3-2C5H5N叔醇無(wú)反應(yīng)橙色變?yōu)樗{(lán)綠色(伯醇和仲醇)脫氫RCH2OHOHR-CH-RRCHOO+H2Cu or Cu O2 。325 C以上R-C-R+H2(六)多元醇(1) 多元醇的分類(lèi)和命名(2) 鄰二醇的性質(zhì)(甲)高碘酸氧化(乙)與氫氧化銅反應(yīng)(丙)頻哪醇重排(略)(六)多元醇(1)多元醇的分類(lèi)和命名(甲)分類(lèi) 按OH的數(shù)目:二元醇、
23、三元醇、多元醇。 根據(jù)兩個(gè)羥基的相對(duì)位置:1,2-二醇(-二醇)、1,3-二醇(-二醇)、1,4-二醇(-二醇)等。(乙)命名可采用系統(tǒng)命名法或俗名,例如:CH2OHCH3CH3C-CHOHCH3-CH-CH2HOCH -C-CH OHCH -COH22CH2OH33OHOH1,2-丙二醇(a-丙二醇)2,2-二(羥甲基)-1,3-丙二醇俗名:季戊四醇2,3-二甲基-2,3-丁二醇俗名:頻哪醇HHCH3-CHOHCHOHCH2OCH3OHOH順-1,2-環(huán)戊二醇1-甲氧基2,3-丁二醇(2)鄰二醇的性質(zhì)(甲)高碘酸氧化高碘酸可將鄰二醇氧化為醛或酮:OR-C-H醛OHOHHIO4CH O+HIO
24、+ H OR-CH-CH2232AgNO3AgIO3白OR-C-H醛OR-C-R酮OH OHR-CH-C-RRHIO4+HIO3AgNO3AgIO白3此反應(yīng)可用于鄰二醇的定性或定量測(cè)定。鄰三醇中間部分被氧化為甲酸,例:HIO4CH3CHOHCHOHCHOHC2H5CH3CHO+HC-OHO+C2H5CHOCH2OHCH2OHOOCH3OOCHHIO43OH+HCOOHOHCHOOHCOH(乙)與氫氧化銅反應(yīng)鄰二醇類(lèi)化合物可與稀硫酸銅的堿性溶液作用,形成深顏色的鹽,例如:CH2OHCH2OOH2+Cu+Cu+2 H2OCH2OHCH2O醇的定性鑒定(NH4)2Ce(NO3)6黃色(NH4)2Ce
25、(NO3)5OR紅色+HNO3ROH+(七)硫醇P213ROH分子中O被S替代的化合物叫硫醇。ROH醇RSH硫醇官能團(tuán):SH(巰基)命名:在相應(yīng)的“醇”前面加“硫”。例:C2H5SH乙硫醇 物理性質(zhì): 低級(jí)硫醇特臭,奇臭,可用作煤氣泄漏提示劑、蔥蒜味調(diào)香劑; 水中溶解度、沸點(diǎn)均低于相應(yīng)的醇( RSH無(wú)分子間氫鍵?。?)硫醇的酸性RSH與ROH的關(guān)系相當(dāng)于H2O和H2S的關(guān)系。RSH的 pKa11ROH的 pKa18RSH+(CH3COO)2Hg(RS)2Hg(灰白)(或鉛、砷等化合物)所以,CH2(SH)CH(SH)CH2OH(2,3-二巰基丙醇)是最好的砒霜解毒劑和重金屬鹽解毒劑:CH2
26、SHCHSHCH2OHCH2CHSCH2OHHg2+ +2HSHg(2)硫醇的氧化氧化:RSH比ROH易被氧化!A弱氧化劑(H2O2、NaIO)氧化:2RSH + H2O2R-S-S-R二硫醚+H2O2RSH+NaOH+I2R-S-S-R+NaI+H2OB強(qiáng)氧化劑(濃HNO3、發(fā)煙HNO3、KMnO4)氧化:OR-S-OHOR-S-OHO濃HNO3RSH +濃HNO3長(zhǎng)鏈烷基OR-S-ONaONaClorNa2CO3烷基磺酸鈉表面活性劑、洗滌劑作業(yè)P2179-1(1)、(3)、(4)9-3(1)、(3)、(4)9-4(1)、(2)、(5) 、(8)9-99-11第二節(jié)酚和芳醇(一)酚和芳醇的結(jié)
27、構(gòu)和命名(二)酚的(三)酚的物理性質(zhì)(四)酚的化學(xué)性質(zhì)(一) 酚和芳醇的結(jié)構(gòu)和命名酚和芳醇都是芳烴的羥基衍生物羥基直接與芳環(huán)相連者為酚,如苯酚C6H5OH羥基連在芳環(huán)側(cè)鏈上飽和碳者為芳醇,如苯甲醇C6H5CH2OH分類(lèi):根據(jù)分子中酚羥基的多少,分為一元酚、二元酚、多元酚等。命名酚的命名,按照官能團(tuán)優(yōu)先次序規(guī)則,選擇母體。OHOHOHOHCH3間甲苯酚m-甲苯酚NO2對(duì)硝基苯酚p-硝基苯酚a-萘酚1-萘酚苯酚OHCHOOHOHOCH3COOHOH對(duì)羥基苯甲醛b-萘酚2-萘酚鄰甲氧基苯酚o-甲氧基苯酚鄰羥基苯甲酸芳醇的命名與脂肪醇相似,將苯環(huán)作為取代基。例如:CH2OHCH2CH2OHCH-CH3
28、OH1-苯乙醇苯甲醇o(jì)r 芐醇2-苯乙醇(二)酚的(1) 從異丙苯制備(2) 從芳鹵衍生物制備(3) 從芳磺酸制備(4) 從芳胺制備(1)從異丙苯制備CH3-CH-CH3CH3C-O-O-HCH3H2SO4O2,過(guò)氧化物+CH -CH=CH。32110 C異丙苯過(guò)氧化異丙苯OCH -C-CH稀H2SO4OH。+80-90 C重排33該法是目前工業(yè)上制備苯酚最主要的方法。(2)從芳鹵衍生物制備。 350-370 C,20MPa Cl+2NaOHONa+NaCl+ H2O銅催化劑HCl OH +NaCl該反應(yīng)條件苛刻,說(shuō)明乙烯型鹵代烴不易水解!但是,若鹵素原子的鄰、對(duì)位有硝基等強(qiáng)吸電子基時(shí),水解反
29、 應(yīng)容易進(jìn)行:ONaOHClNa2CO3H+ 。130 CNO2NO2NO2OHONaClNO2NO2H+NO2Na2CO3 。100 CNO2NO2NO2OHONaClNO2NO2O2NH+O2NNOO NNa CO222。335 CNO2NO2NO2ClOHClClNaOH/H2O例:DNO2NO2(3)從芳磺酸制備N(xiāo)aOH(溶液)SO3NaSO3H+濃H2SO4ONaNaOH(固體)OHH+。320 CSO3HNaOH(溶液)SO3Na+ 濃H SO 。24160 CNaOH(固體)ONaH+OH 熔融(4)從芳胺制備芳胺經(jīng)重氮化反應(yīng)后,重氮基被羥基取代,得到酚:OH+NH2-N2HSO
30、4BrBrNaNO2H+,H2OBrD稀H2SO4CH380%-92%CH3CH3此法適用于實(shí)驗(yàn)室制備酚類(lèi)化合物。(三)酚的物理性質(zhì)物態(tài):大多數(shù)為無(wú)色固體。但受空氣氧化成有色雜質(zhì),所以,商品苯酚常帶有顏色。溶解度:在水中部分溶解。酚與水、酚與酚之間如苯酚在水中的溶解度為8。 可形成分子間氫鍵!熔、沸點(diǎn):高于相對(duì)分子質(zhì)量相近的烴。例如:苯酚b.p 182m.p 43甲苯b.p 110m.p -93IR譜圖特征:OH伸縮振動(dòng):35203100cm-1(強(qiáng)峰、寬峰) CO伸縮振動(dòng):1230cm-1苯環(huán)呼吸振動(dòng):1600、1580、1500、1460 cm-1例:苯酚的紅外光譜NMR譜圖:苯氫7(移動(dòng)
31、范圍小,是苯環(huán)的特征吸收); ArOH=49(移動(dòng)范圍大,影響因素多,特征性差)例:對(duì)乙基苯酚的核磁共振譜。(四)酚的化學(xué)性質(zhì)(1) 酚羥基的反應(yīng)(甲)酸性(乙)三氯化鐵的顯色反應(yīng)(丙)酯的生成(?。┟训纳桑?) 芳環(huán)上的反應(yīng)(甲)鹵化(乙)磺化(丙)硝化(?。〧riedel-Crafts反應(yīng)(戊)與甲醛縮合酚醛樹(shù)脂的合成縮合雙(己)與酚A及環(huán)氧樹(shù)脂(3) 還原(4) 氧化(1)酚羥基的反應(yīng)(甲)酸性O(shè)HONa+NaOH(5%)+ H2OCO2OH(渾濁)問(wèn)題1:酚的酸性到底有多大?OH+Na2CO3(5%)不溶說(shuō)明酚的酸性比碳酸弱!溶 OH + NaOH(5%)說(shuō)明酚的酸性比醇強(qiáng)。OH+N
32、aOH(5%)不溶酸性: H2CO3 酚 水 醇結(jié)論:pKa: 6.4 10 14 18Why?酚解離生成的芳氧基負(fù)離子,負(fù)電荷分散程度大, 真實(shí)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定:O-O-OOHOOH+- - +-結(jié)構(gòu)相似,能量低, 對(duì)真實(shí)結(jié)構(gòu)貢獻(xiàn)最大負(fù)電荷分散到苯環(huán)上, 使真實(shí)結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定O- ,其負(fù)電荷是定域的。醇解離生成問(wèn)題2:苯酚、鄰硝基苯酚、間硝基苯酚、對(duì)硝基苯酚、2,4-二硝基苯酚、2,4,6-三硝基苯酚的酸性次序如何?答案:OHOHOHOHOHOHNO2O2NNO2NO2 酸性:NO2NO24.00NO20.71NO2PKa:9.988.407.237.15原因:苯環(huán)上引入吸電子基后,有利于ArO-中負(fù)電
33、荷的分散。(乙)三氯化鐵的顯色反應(yīng)不同的酚與FeCl3作用形成的產(chǎn)物的顏色不同。(具體顏色不要求記)OH6+FeCl3(ArO)6FeH3紫色絡(luò)合物OHOHOHOHOHOHOHOHOHOHCH3蘭色OH暗綠色蘭紫色深綠色淡棕色蘭紫色但要記?。篈rOH +FeCl3顯色OHFeCl3穩(wěn)定的CC顯色所以,酚也可看成是穩(wěn)定的烯醇式化合物(OH與sp2雜化碳相連)。(丙)酚酯的生成酚的親核性弱,與羧酸進(jìn)行酯化反應(yīng)的平衡常數(shù)較小,成酯反應(yīng)困難:xOH +H+CH COOH3氧原子上電子云密度降低!酚酯一般采用酰氯或酸酐與酚或酚鈉作用制備:OOO-C-CHOCH3-C-OH(HCl)CH3-COHOO+3
34、CH -C3乙酸苯酯O( or CH3-C-Cl)(?。┟训纳刹荒苡妹撍姆椒▉?lái)制備酚醚!由于p-共軛,ArOH中的CO鍵帶有部分雙鍵性質(zhì),難以斷開(kāi),一般要在強(qiáng)堿作用下加熱才能斷開(kāi)。酚醚可利用Williamson合成法制備:ClClNaOHClNO2ClONO2ONaCl+2,4-二氯-4-硝基二苯醚(除草醚)使C-Cl鍵易斷OH- O二苯醚ONaBr +NaBrOHONaOCH3CH3INaOHor(CH3)2SO4苯甲醚OCH3OH應(yīng)用:+HI+ CH3I(保護(hù)酚羥基)性質(zhì)穩(wěn)定不怕堿、氧劑、還原劑(2)芳環(huán)上的反應(yīng)OH是一個(gè)強(qiáng)的致活基,使苯環(huán)更加容易進(jìn)行親電取代反應(yīng),新引入基上鄰、對(duì)位。
35、(甲)鹵化酚很容易鹵化。例如:OHOHOBrBrBr(黃BrBr(白H2OBr /H O+ 3Br222)BrBr三溴苯酚幾乎定量完成四溴苯酚意義:檢出微量C6H5OH;定量分析C6H5OH(重量法)。苯酚的鹵代反應(yīng)是親電的離子型反應(yīng),在有利于X-X 鍵異裂的極性介質(zhì)中或催化劑存在下更容易進(jìn)行。若想得到一元溴代產(chǎn)物,反應(yīng)須用非極性溶劑在低溫下進(jìn)行:OHOHOHBrCS2orCCl4+HBr+Br。20-5 CBr6733%(乙)磺化OHOHOHOHSO3HSO3H+43濃H SO濃H SO 24 2421SO3H51%90%SO3H4-羥基-1,3-苯二磺酸。49%10%20 C (動(dòng)力學(xué)控制
36、)100 C。(熱力學(xué)控制)(丙)硝化OHOHOH稀HNO3NO2一元硝化:。+25 CNO2p-硝基苯酚o-硝基苯酚ON+O-OO- +OO-NH-O N+H-OOH分子間氫鍵分子內(nèi)氫鍵用水氣蒸餾分開(kāi)(o-硝基苯酚隨水蒸氣揮發(fā))苯酚甚至能通過(guò)下列方法得到硝基苯酚:OHOHOHNaNO2,H2SO4稀HNO3 。(氧化)7-8 C,80%(親電取代)NONO2一元、對(duì)位硝化產(chǎn)物(HNO2是弱的親電試劑,能解離出N+O)多硝基酚的制備:OHOHOHSO3H43NOO N濃H SO濃HNO32 242苦味酸。2100 C1DpKa=1.6 x10-1SO3HNO290%易被硝酸氧化4-羥基-1,3
37、-苯二磺酸(丁) Friedel-Crafts反應(yīng)(P212)酚的烷基化反應(yīng)一般用質(zhì)子酸或酸性陽(yáng)離子樹(shù)脂催化:OHOHOHC(CH3)3H2SO4+(CH ) C=CH+C(CH3)3主要產(chǎn)物3 22orHF或(CH3)3CCl次要產(chǎn)物OHOH(CH3)3CC(CH3)3H2SO4+(CH ) C=CH3 22或酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂CH3CH34-甲基-2,6-二叔丁基苯酚二抗氧劑為什么不用AlCl3催化?+-O-H-HClOAlClO=AlCl22+ AlCl3苯環(huán)上電子云密度降低!也因?yàn)樯鲜龇磻?yīng),所以,酚的?;磻?yīng)速率很慢。但升高溫度,酚的酰基化反應(yīng)可成功進(jìn)行。例如:OHOHOHO。(1)
38、 AlCl3,C6H5NO2,140 CCOC6H13+ C HC-Cl6 13(2) H2OCOC6H13(高溫為主)(3)氧化在氧化劑作用下,酚被氧化成醌。例如:OOHCrO3。CH3COOH,H2O,0 COOOHH3CH3CCH3CH3CH3CH3Na2Cr2O7H2SO4O因含有醌式結(jié)構(gòu)片斷的化合物一般都有顏色,所以酚在空氣中久置后顏色加深。第三節(jié)醚(一) 醚的命名(二) 醚的(三) 醚的物理性質(zhì)(四) 醚的化學(xué)性質(zhì)(五) 環(huán)醚(六) 硫醚(自學(xué))第三節(jié)醚分子中含有醚鏈(COC)的化合物叫做醚。官能團(tuán):COC(醚鏈)通式:R-O-R不等性sp3 雜化RR時(shí),叫單(純)醚;如:CH3OCH3RR時(shí),叫混(合)醚;如:CH3CH2OCH3、 ArOCH3(一)醚的命名 習(xí)慣命名法:(常用,適用于簡(jiǎn)單醚)單純醚:CH3CH2OCH2CH3(二)乙醚O(二)苯醚混合醚:CH3OCH2CH3甲乙醚(CH3)3COCH3甲叔丁醚OCH3 苯甲醚(芳基命
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